【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有增扭调速功能的离合装置及其控制方法,属于机械传动与制动
技术介绍
离合器主要是用于实现动力机械各传动系之间运动或动力的传递与切断,一般安装在发动机与变速器之间,是动力机械传动系中直接与发动机相联系的总成件;根据工作原理与实现方式的不同,传统离合器主要分为电磁式离合器、磁粉式离合器、摩擦式离合器和液力式离合器四种类型。随着科学技术的飞速发展,开发具有抗电磁干扰、运动稳定性好、结构简单、易于微型化等技术特点的新型离合器装置,已成为当前机械传动与制动
中亟待解决的关键技术问题之一,超声波离合器就是在这样的技术背景下应运而生。与传统离合器相比,因其具有响应速度快、无电磁干扰、运动稳定性好以及结构装配尺寸小等技术优点,有望广泛应用于机械传动与制动
中国技术专利《压电陶瓷摩擦离合制动器》,授权公告号为CN2304785Y,授权公告日为1999年1月20日,公开的一种压电陶瓷摩擦离合制动器,主要由摩擦传动和驱动两部分组成,摩擦传动是由主、从动件构成,驱动部分是由压电陶瓷晶片和电极板叠置构成,驱动部分端部装有力传递机构,它为杠杆机构,装在主动件上,摩擦蹄片固定在力传递机构上,其圆弧部分与从动件的内表面构成摩擦副,主动件与从动件之间由轴承联接,主动件的端部装有驱动部分电源输入件;中国专利技术专利《一种模组化超声波离合与刹车装置》,授权公告号为CN100343545C,授权公告日为2007年10月17日,公开的一种模组化超声波离合与刹车装置,主要由控制电源组、驱动元件、从动元件、支撑架组、预力调节 ...
【技术保护点】
一种具有增扭调速功能的离合装置,其特征在于:为一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置,所述贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置由上箱体(1)、下箱体(2)、输入轴(3)、轴端组件(4)、滑动支撑组件(5)、离合激振组件(6)、预紧组件(7)、输出轴(8)、连接组件(9)和紧固螺栓(10)组成;所述上箱体(1)两侧端部沿圆周方向均匀设置有n个螺纹孔(1‑1)结构,其中n为大于等于1的整数,所述上箱体(1)肋板中部设置有半圆形支撑座(1‑2)结构,所述上箱体(1)与下箱体(2)连接凸缘处沿上箱体(1)周向设置有m个通孔(1‑3)结构,其中m为大于1的整数;所述下箱体(2)两侧端部沿圆周方向均匀设置有n个螺纹孔(2‑2)结构,所述下箱体(2)肋板中部设置有半圆形支撑座(2‑1)结构,所述下箱体(2)与上箱体(1)连接凸缘处沿下箱体(2)周向设置有m个通孔(2‑4)结构,所述下箱体(2)固定底座处沿下箱体(2)周向设置有k个沉头螺纹孔(2‑3)结构,其中k为大于1的整数;所述输入轴(3)为阶梯轴结构,所述输入轴(3)一侧端部设置有键槽(3‑1)结构,所述输入轴(3)靠近键 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有增扭调速功能的离合装置,其特征在于:为一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置,所述贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置由上箱体(1)、下箱体(2)、输入轴(3)、轴端组件(4)、滑动支撑组件(5)、离合激振组件(6)、预紧组件(7)、输出轴(8)、连接组件(9)和紧固螺栓(10)组成;所述上箱体(1)两侧端部沿圆周方向均匀设置有n个螺纹孔(1-1)结构,其中n为大于等于1的整数,所述上箱体(1)肋板中部设置有半圆形支撑座(1-2)结构,所述上箱体(1)与下箱体(2)连接凸缘处沿上箱体(1)周向设置有m个通孔(1-3)结构,其中m为大于1的整数;所述下箱体(2)两侧端部沿圆周方向均匀设置有n个螺纹孔(2-2)结构,所述下箱体(2)肋板中部设置有半圆形支撑座(2-1)结构,所述下箱体(2)与上箱体(1)连接凸缘处沿下箱体(2)周向设置有m个通孔(2-4)结构,所述下箱体(2)固定底座处沿下箱体(2)周向设置有k个沉头螺纹孔(2-3)结构,其中k为大于1的整数;所述输入轴(3)为阶梯轴结构,所述输入轴(3)一侧端部设置有键槽(3-1)结构,所述输入轴(3)靠近键槽(3-1)结构一侧设置有沟槽(3-2)结构,所述输入轴(3)靠近键槽(3-1)结构一侧设置有集流环(3-5)结构,所述输入轴(3)外圆周表面沿轴线方向设置有通槽(3-8)结构,所述输入轴(3)靠近另一侧端部的外圆周表面上设置有导向平键槽(3-7)结构,所述输入轴(3)靠近导向平键槽(3-7)一侧设置有外螺纹(3-6)结构,所述输入轴(3)靠近外螺纹(3-6)结构一侧设置有轴肩(3-4)结构,所述输入轴(3)沟槽(3-2)结构与轴肩(3-4)结构之间的外圆周表面(3-3)轴端组件(4)中深沟球轴承(4-1)过盈配合连接;所述轴端组件(4)包括深沟球轴承(4-1)、轴用弹性挡圈(4-2)、端盖(4-3)、套杯(4-4)和毛毡(4-5),所述端盖(4-3)为法兰结构,所述端盖(4-3)沿圆周方向均匀设置有2m个通孔(4-3-1)结构,所述端盖(4-3)一侧端面设置有中心通孔(4-3-3)结构,所述端盖(4-3)中心通孔(4-3-3)结构内侧设置有梯形截面环槽(4-3-2)结构;所述套杯(4-4)为一侧端部设置有法兰的薄壁圆环结构,所述套杯(4-4)沿圆周方向均匀设置有2m个通孔(4-4-2)结构,所述套杯(4-4)另一侧端部设置有内凸缘(4-4-1)结构;所述毛毡(4-5)为梯形截面圆环结构;所述滑动支撑组件(5)包括输入端滑动支撑组件(5-1)和输出端滑动支撑组件(5-2),所述输入端滑动支撑组件(5-1)由轴瓦(5-1-1)、导向平键(5-1-2)、调节螺母(5-1-3)和滑套(5-1-4)组成,所述轴瓦(5-1-1)为薄壁圆环结构,布置于上箱体(1)与下箱体(2)的支撑座(1-2)与支撑座(2-1)中,所述轴瓦(5-1-1)两侧端部设置有凸缘(5-1-1-1)结构,所述轴瓦(5-1-1)内圆周表面(5-1-1-2)与花键套(5-2-2)或滑套(5-1-4)配合连接,所述滑套(5-1-4)为一侧端部设有法兰的空心圆柱体结构,所述滑套(5-1-4)法兰四周沿圆周方向均匀设置有k个通孔(5-1-4-1)结构,其中k为大于等于1的整数,所述滑套(5-1-4)另一侧端部设置有沉头孔(5-1-4-2)结构,所述滑套(5-1-4)内孔(5-1-4-4)设置有导向平键槽(5-1-4-3)结构,所述滑套(5-1-4)外圆周表面上设置有通孔(5-1-4-5)结构,所述输出端滑动支撑组件(5-2)由轴瓦(5-2-1)和花键套(5-2-2)组成,所述花键套(5-2-2)为一侧端部设置有法兰的中空圆柱体结构,所述花键套(5-2-2)四周沿圆周方向均匀设置有k个通孔(5-2-2-1)结构,所述花键套(5-2-2)外圆周表面设置有通孔(5-2-2-3)结构,所述花键套(5-2-2)中空圆柱体内侧设置有花键槽(5-2-2-2)结构;所述离合激振组件(6)包括固定盘(6-1)、激振杆(6-2)和摩擦板(6-3),所述固定盘(6-1)为圆盘结构,所述固定盘(6-1)端面沿圆周方向均匀设置有k个通孔(6-1-2)结构,所述固定盘(6-1)端面设置有p个沉头螺纹孔(6-1-1)结构,其中p为大于等于1的整数,所述激振杆(6-2)为正q边形截面梁结构,其中q为大于等于3的整数,所述激振杆(6-2)两侧端部表面均设置有p个螺纹孔(6-2-1)结构,所述激振杆(6-2)的q个外平面(6-2-2)上沿圆周方向均匀粘接有q片矩形压电陶瓷片(6-2-3),所述矩形压电陶瓷片(6-2-3)采用d31激振模式,且其沿厚度方向极化,所述布置于激振杆(6-2)外平面(6-2-2)上的矩形压电陶瓷片(6-2-3)的形变方向与激振杆(6-2)的轴线方向一致,所述摩擦板(6-3)为圆盘结构,所述摩擦板(6-3)端部表面靠近中心位置设有p个沉头螺纹孔(6-3-1)结构,所述摩擦板(6-3)一侧端面上沿圆周方向均匀设置有r个矩形压电陶瓷片(6-3-2),其中r为大于等于1的整数,所述矩形压电陶瓷片(6-3-2)采用d31激振模式,且其沿厚度方向极化,所述布置于摩擦板(6-3)一侧端面上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)的形变方向与摩擦板(6-3)的轴线方向垂直;所述预紧组件(7)包括挡板(7-1)、预紧弹簧(7-2)和预紧螺母(7-3),所述挡板(7-1)为圆盘结构,所述挡板(7-1)中心位置设有通孔(7-1-1)结构,所述预紧螺母(7-3)旋合连接于输出轴(8)的外螺纹(8-2),所述预紧弹簧(7-2)套接于输出轴(8)的外圆周表面;所述输出轴(8)为阶梯轴结构,所述输出轴(8)一侧端部设置有键槽(8-6)结构,所述输出轴(8)靠近键槽(8-6)结构一侧设置有集流环(8-8)结构,所述输出轴(8)外圆周表面沿轴线方向设置有通槽(8-7)结构,所述输出轴(8)另一侧端部沿圆周方向设置有花键(8-1)结构,所述输出轴(8)靠近键槽(8-6)结构一侧设置有沟槽(8-5)结构,所述输出轴(8)靠近花键(8-1)结构一侧设置有外螺纹(8-2)结构,所述输出轴(8)的沟槽(8-5)结构与外螺纹(8-2)结构之间设置有轴肩(8-3)结构,所述输出轴(8)沟槽(8-5)结构与轴肩(8-3)结构之间的外圆周表面(8-4)与轴端组件(4)中的深沟球轴承(4-1)过盈配合连接;所述连接组件(9)包括螺栓(9-1)和螺母(9-2);
所述布置于离合激振组件(6)中一侧激振杆(6-2)上的矩形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧激振杆(6-2)上的矩形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A2,所述激振组A1与激振组A2构成激振组A;所述布置于离合激振组件(6)中一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B2,所述激振组B1与激振组B2构成激振组B;
一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法,所述一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法具体为激振组A1或激振组A2或激振组A1与激振组A2通以某一超声频段(大于16kHz)内的交流激励电信号,交流激励电信号为正弦、方波或锯齿波等周期电信号;
另一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法,所述另一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法具体为激振组B1或激振组B2或激振组B1与激振组B2通以某一超声频段(大于16kHz)内的交流激励电信号,交流激励电信号为正弦、方波或锯齿波等周期电信号;
一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置增扭调速控制方法,所述一种贴片式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置增扭调速控制方法具体为激振组B1通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A1通以同一超声频率内的交流激励电信号;或激振组B2通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A2通以同一超声频率内的交流激励电信号;或激振组B1与激振组B2通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A1与激振组A2通以同一超声频率内的交流激励电信号;激振组A与激振组B通以交流激励电信号的相位差为90度或270度;交流激励电信号为正弦、方波或锯齿波等周期电信号。
2.一种根据权利要求1所述的具有增扭调速功能的离合装置,其特征在于:为一种纵振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置,所述纵振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置的离合激振组件(6)中激振杆(6-2)由前匹配端(6-2-1)、通电电极片(6-2-2)、环形压电陶瓷片(6-2-3)、后匹配端(6-2-4)和绝缘套筒(6-2-5)组成,所述前匹配端(6-2-1)阶梯状圆轴结构,所述前匹配端(6-2-1)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-1-1)结构,所述前匹配端(6-2-1)另一侧端部外圆周表面设置有外螺纹(6-2-1-3)结构,所述环形压电陶瓷片(6-2-3)为d33激振模式的圆环形压电陶瓷片,且其沿厚度方向极化,所述通电电极片(6-2-2)为设置有凸耳结构的圆环形铜片,4i片环形压电陶瓷片(6-2-3)与4i+1片通电电极片(6-2-2)通过绝缘套筒(6-2-5)相互间隔套接于前匹配端(6-2-1)阶梯圆环面处的外圆周表面(6-2-1-2)上,其中i为大于等于1的整数;所述绝缘套筒(6-2-5)为薄壁圆环状结构;所述后匹配端(6-2-4)为圆柱体结构,所述后匹配端(6-2-4)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-4-1)结构,所述后匹配端(6-2-4)另一侧端部表面中心位置设有内螺纹孔(6-2-4-2)结构;
所述布置于离合激振组件(6)中一侧激振杆(6-2)上的环形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧激振杆(6-2)上的环形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A2,所述激振组A1与激振组A2构成激振组A;所述布置于离合激振组件(6)中一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B2,所述激振组B1与激振组B2构成激振组B。
3.一种根据权利要求1所述的具有增扭调速功能的离合装置,其特征在于:为一种扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置,所述扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置的离合激振组件(6)中激振杆(6-2)由前匹配端(6-2-1)、通电电极片(6-2-2)、环形压电陶瓷片(6-2-3)、后匹配端(6-2-4)和绝缘套筒(6-2-5)组成,所述前匹配端(6-2-1)阶梯状圆轴结构,所述前匹配端(6-2-1)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-1-1)结构,所述前匹配端(6-2-1)另一侧端部外圆周表面设置有外螺纹(6-2-1-3)结构,所述环形压电陶瓷片(6-2-3)为d15激振模式的圆环形压电陶瓷片,所述通电电极片(6-2-2)为设置有凸耳结构的圆环形铜片,4i片环形压电陶瓷片(6-2-3)与4i+1片通电电极片(6-2-2)通过绝缘套筒(6-2-5)相互间隔套接于前匹配端(6-2-1)阶梯圆环面处的外圆周表面(6-2-1-2)上,其中i为大于等于1的整数,所述绝缘套筒(6-2-5)为薄壁圆环状结构;所述后匹配端(6-2-4)为圆柱体结构,所述后匹配端(6-2-4)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-4-1)结构,所述后匹配端(6-2-4)另一侧端部表面中心位置设有内螺纹孔(6-2-4-2)结构;
所述布置于离合激振组件(6)中一侧激振杆(6-2)上的环形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧激振杆(6-2)上的环形压电陶瓷片(6-2-3)构成激振组A2,所述激振组A1与激振组A2构成激振组A;所述布置于离合激振组件(6)中一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B1,所述布置于离合激振组件(6)中另一侧摩擦板(6-3)上的矩形压电陶瓷片(6-3-2)构成激振组B2,所述激振组B1与激振组B2构成激振组B;
一种扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法,所述一种扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置离合控制方法具体为激振组B1或激振组B2或激振组B1与激振组B2通以某一超声频段(大于16kHz)内的交流激励电信号,交流激励电信号为正弦、方波或锯齿波等周期电信号;
一种扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置增扭调速控制方法,所述扭振夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置增扭调速控制方法具体为激振组B1通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A1通以同一超声频率内的交流激励电信号;或激振组B2通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A2通以同一超声频率内的交流激励电信号;或激振组B1与激振组B2通以某一超声频率(大于16kHz)内的交流激励电信号,激振组A1与激振组A2通以同一超声频率内的交流激励电信号;激振组A与激振组B通以交流激励电信号的相位差为90度或270度;交流激励电信号为正弦、方波或锯齿波等周期电信号。
4.一种根据权利要求1所述的具有增扭调速功能的离合装置,其特征在于:为一种强力输出夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置,所述强力输出夹心式梁板复合激振的具有增扭调速功能的离合装置的离合激振组件(6)中的激振杆(6-2)由前匹配端(6-2-1)、压电叠堆(6-2-2)和后匹配端(6-2-3)组成,所述前匹配端(6-2-1)阶梯状圆轴结构,所述前匹配端(6-2-1)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-1-1)结构,所述前匹配端(6-2-1)另一侧端部外圆周表面设置有外螺纹(6-2-1-3)结构,所述前匹配端(6-2-1)阶梯圆环表面沿圆周方向均匀设置有i个盲孔(6-2-1-2)结构,其中i为大于1的整数,所述后匹配端(6-2-3)为圆柱体结构,所述后匹配端(6-2-3)一侧端部表面设置有p个螺纹孔(6-2-3-1)结构,所述后匹配端(6-2-3)另一侧端部表面中心位置设有内螺纹孔(6-2-3-2)结构;
所述布置于离合激振组件(...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘小勇,王良,程廷海,何丽鹏,李荣丽,王英廷,李绍松,
申请(专利权)人:刘小勇,
类型:发明
国别省市:吉林;22
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